• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

UHRF1 依赖性 H3K23 泛素化将维持 DNA 甲基化与复制偶联。

Uhrf1-dependent H3K23 ubiquitylation couples maintenance DNA methylation and replication.

机构信息

Department of Cell Biology, Graduate School of Medical Sciences, Nagoya City University, Nagoya 467-8601, Japan.

出版信息

Nature. 2013 Oct 10;502(7470):249-53. doi: 10.1038/nature12488. Epub 2013 Sep 8.

DOI:10.1038/nature12488
PMID:24013172
Abstract

Faithful propagation of DNA methylation patterns during DNA replication is critical for maintaining cellular phenotypes of individual differentiated cells. Although it is well established that Uhrf1 (ubiquitin-like with PHD and ring finger domains 1; also known as Np95 and ICBP90) specifically binds to hemi-methylated DNA through its SRA (SET and RING finger associated) domain and has an essential role in maintenance of DNA methylation by recruiting Dnmt1 to hemi-methylated DNA sites, the mechanism by which Uhrf1 coordinates the maintenance of DNA methylation and DNA replication is largely unknown. Here we show that Uhrf1-dependent histone H3 ubiquitylation has a prerequisite role in the maintenance DNA methylation. Using Xenopus egg extracts, we successfully reproduce maintenance DNA methylation in vitro. Dnmt1 depletion results in a marked accumulation of Uhrf1-dependent ubiquitylation of histone H3 at lysine 23. Dnmt1 preferentially associates with ubiquitylated H3 in vitro though a region previously identified as a replication foci targeting sequence. The RING finger mutant of Uhrf1 fails to recruit Dnmt1 to DNA replication sites and maintain DNA methylation in mammalian cultured cells. Our findings represent the first evidence, to our knowledge, of the mechanistic link between DNA methylation and DNA replication through histone H3 ubiquitylation.

摘要

在 DNA 复制过程中,忠实传递 DNA 甲基化模式对于维持个体分化细胞的细胞表型至关重要。虽然已经证实 Uhrf1(具有 PH 和环指结构域的泛素样蛋白 1;也称为 Np95 和 ICBP90)通过其 SRA(SET 和 RING 指相关)结构域特异性结合半甲基化 DNA,并通过招募 Dnmt1 到半甲基化 DNA 位点在维持 DNA 甲基化方面发挥重要作用,但 Uhrf1 协调维持 DNA 甲基化和 DNA 复制的机制在很大程度上是未知的。在这里,我们表明 Uhrf1 依赖性组蛋白 H3 泛素化在维持 DNA 甲基化中具有前提作用。使用非洲爪蟾卵提取物,我们成功地在体外复制了维持 DNA 甲基化。Dnmt1 耗竭会导致 Uhrf1 依赖性组蛋白 H3 赖氨酸 23 泛素化的明显积累。尽管先前已确定为复制焦点靶向序列的区域,但 Dnmt1 优先与体外泛素化的 H3 结合。Uhrf1 的 RING 指突变体不能将 Dnmt1 募集到 DNA 复制位点并在哺乳动物培养细胞中维持 DNA 甲基化。我们的发现代表了迄今为止,通过组蛋白 H3 泛素化将 DNA 甲基化与 DNA 复制联系起来的机制的第一个证据。

相似文献

1
Uhrf1-dependent H3K23 ubiquitylation couples maintenance DNA methylation and replication.UHRF1 依赖性 H3K23 泛素化将维持 DNA 甲基化与复制偶联。
Nature. 2013 Oct 10;502(7470):249-53. doi: 10.1038/nature12488. Epub 2013 Sep 8.
2
Usp7-dependent histone H3 deubiquitylation regulates maintenance of DNA methylation.USP7 依赖性组蛋白 H3 去泛素化调节 DNA 甲基化维持。
Sci Rep. 2017 Mar 3;7(1):55. doi: 10.1038/s41598-017-00136-5.
3
The finger loop of the SRA domain in the E3 ligase UHRF1 is a regulator of ubiquitin targeting and is required for the maintenance of DNA methylation.E3 连接酶 UHRF1 的 SRA 结构域中的指环是泛素靶向的调节剂,并且是维持 DNA 甲基化所必需的。
J Biol Chem. 2019 Oct 25;294(43):15724-15732. doi: 10.1074/jbc.RA119.010160. Epub 2019 Sep 3.
4
S phase-dependent interaction with DNMT1 dictates the role of UHRF1 but not UHRF2 in DNA methylation maintenance.UHRF1 而非 UHRF2 在 DNA 甲基化维持中的作用取决于与 DNMT1 的 S 期依赖性相互作用。
Cell Res. 2011 Dec;21(12):1723-39. doi: 10.1038/cr.2011.176. Epub 2011 Nov 8.
5
A Bifunctional Role for the UHRF1 UBL Domain in the Control of Hemi-methylated DNA-Dependent Histone Ubiquitylation.UHRF1 UBL 结构域在半甲基化 DNA 依赖性组蛋白泛素化调控中的双重功能作用。
Mol Cell. 2018 Nov 15;72(4):753-765.e6. doi: 10.1016/j.molcel.2018.09.029. Epub 2018 Nov 1.
6
Hemi-methylated DNA regulates DNA methylation inheritance through allosteric activation of H3 ubiquitylation by UHRF1.半甲基化 DNA 通过 UHRF1 变构激活 H3 泛素化来调节 DNA 甲基化遗传。
Elife. 2016 Sep 6;5:e17101. doi: 10.7554/eLife.17101.
7
MOF-mediated acetylation of UHRF1 enhances UHRF1 E3 ligase activity to facilitate DNA methylation maintenance.MOF 介导的 UHRF1 乙酰化增强 UHRF1 E3 连接酶活性,促进 DNA 甲基化维持。
Cell Rep. 2024 Mar 26;43(3):113908. doi: 10.1016/j.celrep.2024.113908. Epub 2024 Mar 5.
8
UHRF1 plays a role in maintaining DNA methylation in mammalian cells.UHRF1在维持哺乳动物细胞中的DNA甲基化方面发挥作用。
Science. 2007 Sep 21;317(5845):1760-4. doi: 10.1126/science.1147939. Epub 2007 Aug 2.
9
The UHRF1 protein stimulates the activity and specificity of the maintenance DNA methyltransferase DNMT1 by an allosteric mechanism.UHRF1 蛋白通过别构机制刺激维持 DNA 甲基转移酶 DNMT1 的活性和特异性。
J Biol Chem. 2014 Feb 14;289(7):4106-15. doi: 10.1074/jbc.M113.528893. Epub 2013 Dec 24.
10
Enhanced processivity of Dnmt1 by monoubiquitinated histone H3.组蛋白 H3 单泛素化增强 Dnmt1 的持续性。
Genes Cells. 2020 Jan;25(1):22-32. doi: 10.1111/gtc.12732. Epub 2019 Dec 3.

引用本文的文献

1
Germline variants in are associated with multilocus imprinting disturbance in humans and mice.[此处原文不完整,缺少具体基因等相关内容]中的种系变体与人类和小鼠的多位点印记紊乱有关。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2025 Aug 26;122(34):e2505884122. doi: 10.1073/pnas.2505884122. Epub 2025 Aug 18.
2
UHRF2 mediates resistance to DNA methylation reprogramming in primordial germ cells.UHRF2介导原始生殖细胞对DNA甲基化重编程的抗性。
Nat Commun. 2025 Aug 9;16(1):7350. doi: 10.1038/s41467-025-61954-0.
3
The SWI/SNF-related protein SMARCA3 is a histone H3K23 ubiquitin ligase that regulates H3K9me3 in cancer.

本文引用的文献

1
Association of UHRF1 with methylated H3K9 directs the maintenance of DNA methylation.UHRF1 与甲基化 H3K9 结合指导 DNA 甲基化的维持。
Nat Struct Mol Biol. 2012 Nov;19(11):1155-60. doi: 10.1038/nsmb.2391. Epub 2012 Sep 30.
2
Structure of a RING E3 ligase and ubiquitin-loaded E2 primed for catalysis.RING E3 连接酶和泛素化加载的 E2 酶原的结构,为催化作用做好准备。
Nature. 2012 Sep 6;489(7414):115-20. doi: 10.1038/nature11376.
3
Recognition of modification status on a histone H3 tail by linked histone reader modules of the epigenetic regulator UHRF1.
与SWI/SNF相关的蛋白SMARCA3是一种组蛋白H3K23泛素连接酶,在癌症中调节H3K9me3。
Mol Cell. 2025 Aug 7;85(15):2885-2899.e8. doi: 10.1016/j.molcel.2025.06.020. Epub 2025 Jul 17.
4
DNA methylation protects cancer cells against senescence.DNA甲基化可保护癌细胞免于衰老。
Nat Commun. 2025 Jul 1;16(1):5901. doi: 10.1038/s41467-025-61157-7.
5
UHRF1 phase separation mediates stable inheritance of DNA methylation and promotes the proliferation of prostate cancer cells.UHRF1相分离介导DNA甲基化的稳定遗传并促进前列腺癌细胞的增殖。
Cell Commun Signal. 2025 Jun 20;23(1):297. doi: 10.1186/s12964-025-02309-6.
6
Ubiquitin proteasome system (UPS): a crucial determinant of the epigenetic landscape in cancer.泛素蛋白酶体系统(UPS):癌症表观遗传格局的关键决定因素。
Epigenomics. 2025 Jun;17(9):625-644. doi: 10.1080/17501911.2025.2501524. Epub 2025 May 8.
7
Cellular senescence as a source of chronic microinflammation that promotes the aging process.细胞衰老作为慢性微炎症的一个来源,促进衰老过程。
Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci. 2025;101(4):224-237. doi: 10.2183/pjab.101.014.
8
Maintenance DNA methylation is required for induced regulatory T cell reparative function following viral pneumonia.维持DNA甲基化是病毒性肺炎后诱导调节性T细胞修复功能所必需的。
bioRxiv. 2025 Mar 1:2025.02.25.640199. doi: 10.1101/2025.02.25.640199.
9
A novel nuclear RNA HSD52 scaffolding NONO/SFPQ complex modulates DNA damage repair to facilitate temozolomide resistance.一种新型核RNA HSD52支架NONO/SFPQ复合物调节DNA损伤修复以促进替莫唑胺耐药。
Neuro Oncol. 2025 May 15;27(4):963-978. doi: 10.1093/neuonc/noae272.
10
DNA hypomethylation promotes UHRF1-and SUV39H1/H2-dependent crosstalk between H3K18ub and H3K9me3 to reinforce heterochromatin states.DNA低甲基化促进H3K18ub和H3K9me3之间依赖UHRF1和SUV39H1/H2的串扰,以加强异染色质状态。
Mol Cell. 2025 Jan 16;85(2):394-412.e12. doi: 10.1016/j.molcel.2024.11.009. Epub 2024 Dec 3.
通过表观遗传调节剂 UHRF1 的连接组蛋白读码模块识别组蛋白 H3 尾部的修饰状态。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Aug 7;109(32):12950-5. doi: 10.1073/pnas.1203701109. Epub 2012 Jul 25.
4
Chromatin replication and epigenome maintenance.染色质复制和表观基因组维护。
Nat Rev Mol Cell Biol. 2012 Feb 23;13(3):153-67. doi: 10.1038/nrm3288.
5
The proteomic profile of circulating pentraxin 3 (PTX3) complex in sepsis demonstrates the interaction with azurocidin 1 and other components of neutrophil extracellular traps.脓毒症循环 pentraxin 3(PTX3)复合物的蛋白质组学特征表明其与嗜中性粒细胞细胞外陷阱的 azurocidin 1 和其他成分相互作用。
Mol Cell Proteomics. 2012 Jun;11(6):M111.015073. doi: 10.1074/mcp.M111.015073. Epub 2012 Jan 25.
6
Systematic and quantitative assessment of the ubiquitin-modified proteome.系统且定量的泛素化蛋白质组学研究。
Mol Cell. 2011 Oct 21;44(2):325-40. doi: 10.1016/j.molcel.2011.08.025. Epub 2011 Sep 8.
7
Crystal structure of PHD domain of UHRF1 and insights into recognition of unmodified histone H3 arginine residue 2.UHRF1的PHD结构域的晶体结构及对未修饰组蛋白H3精氨酸残基2识别的见解。
Cell Res. 2011 Sep;21(9):1374-8. doi: 10.1038/cr.2011.124. Epub 2011 Aug 2.
8
PHD finger recognition of unmodified histone H3R2 links UHRF1 to regulation of euchromatic gene expression.PHD 指结构域识别未经修饰的组蛋白 H3R2 将 UHRF1 与常染色质基因表达的调控联系起来。
Mol Cell. 2011 Jul 22;43(2):275-284. doi: 10.1016/j.molcel.2011.07.006.
9
The USP7/Dnmt1 complex stimulates the DNA methylation activity of Dnmt1 and regulates the stability of UHRF1.USP7/Dnmt1 复合物可刺激 Dnmt1 的 DNA 甲基化活性,并调节 UHRF1 的稳定性。
Nucleic Acids Res. 2011 Oct;39(19):8355-65. doi: 10.1093/nar/gkr528. Epub 2011 Jul 10.
10
Essential roles of Xenopus TRF2 in telomere end protection and replication.爪蟾端粒结合蛋白 2 在端粒末端保护和复制中的重要作用。
Genes Cells. 2011 Jun;16(6):728-39. doi: 10.1111/j.1365-2443.2011.01520.x. Epub 2011 May 10.